导向钻井技术是现代钻井工艺中核心技术之一，在水平井和定向井钻进过程中，导向钻井系统起着至关重要的作用。如何为导向钻井系统的各种传感器及执行机构提供可靠地电源供应是导向钻井系统的关键技术问题。非接触电能传输技术在电能传输过程中通过电磁耦合原理实现电能的非接触传输，克服了滑环式供电方式存在接触电火花等缺点，可以有效提高系统的安全性和可靠性，在导向钻井系统中引入非接触电能传输单元为系统供电已经成为必然的技术发展趋势。本文利用ANSYS有限元分析方法对非接触电能传输单元的关键部件——松耦合变压器进行了仿真研究，提出了改进型筒形松耦合变压器结构，计算了松耦合变压器相关参数，同时也对非接触电能传输单元的其它组成部件进行了细致的分析与探讨。在此基础上，结合改进型筒形松耦合变压器电路模型，利用MATLAB软件分析了电源供电频率与系统传输效率及输出电压的关系，确定了系统的最佳工作频率。本文首先分析了导向钻井系统及非接触电能传输技术的国内外发展状况，并探讨了其组成结构和工作原理。对非接触电能传输系统的主要部件——松耦合变压器进行了深入的研究。其次，提出了适用于导向钻井系统的改进型筒形松耦合变压器磁芯结构，并确定了气隙的大小和线圈的绕制方法，同时，依据供电单元的参数要求，计算了线圈绕组的匝数与线径。再次，利用ANSYS对改进型松耦合变压器磁场分布进行三维有限元分析，说明改进型筒形松耦合变压器气隙处具有更大的磁通密度，更有利于电能的无线传输。最后，建立了改进型筒形松耦合变压器的电路模型，利用MATLAB软件绘制了电源供电频率与非接触电能传输单元工作效率及输出电压的关系曲线，确定了导向钻井系统非接触电能传输单元的最佳供电频率。经实践结果表明，利用改进型筒形磁芯结构设计的非接触电能传输单元能够很好地满足导向钻井系统的供电要求，本文采用的基于ANSYS有限元磁路分析方法对于类似问题的研究具有广泛的借鉴意义。